Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Подготовка фильтров к рабочему циклу

Эксплуатация фильтров заключается в периодическом проведении четырех операций, составляющих полный рабочий цикл: пропускание воды через фильтр, взрыхление сорбентов перед регенерацией, регенерация и отмывка их от избытка реагентов и продуктов регенерации.

Взрыхление. При взрыхлении ионитов потоком воды, подаваемым снизу, уносятся взвешенные вещества и измельченные иониты, которые могут создавать повышенное гидродинамическое сопротивление фильтрующего слоя. Взрыхление обеспечивает последующий свободный доступ регенерирующего раствора к зернам ионитов. Эту операцию ведут интенсивностью 3—4 л/(с-м2) площади фильтра в течение 10—15 мин. Сорбент для предварительной очистки воды (анионит ИА-1) и катионит взрыхляют исходной водопроводной или осветленной водой, анионит — Н-катионированной или обессоленной водой. При этом слой сорбентов «расширяется» на 30—50%. Во время операции наблюдают за водой, вытекающей из воздушника, чтобы своевременно прекратить или уменьшить ее подачу до выноса потоком рабочих фракций ионитов.

Регенерация и отмывка макропористого сорбента ИА-1. Через сорбент, насыщенный органическими веществами, пропускают двух-трехкратный объем 2%-ного раствора щелочи со скоростью 3—5 м/ч. Затем анионит отмывают пятью-шестью объемами водопроводной (осветленной) воды от избытка щелочи и продуктов регенерации при скорости потока 10 м/ч.

Регенерация и отмывка катионита КУ-2. Катиониты с малой сорбционнои емкостью, например, сульфоуголь, регенерируют дешевой и доступной серной кислотой. Этот процесс широко распространен и детально отработан на водоподготовительных установках энергетических предприятий. При работе с катионитом КУ-2, емкость которого в 2—2,5 раза больше, чем емкость сульфоугля, регенерация серной кислотой всегда связана с возможностью образования сульфата кальция в глубине зерен («загипсовывание»), что повлечет за собой падение рабочей емкости от цикла к циклу. Во избежание этого применяют раствор серной кислоты постепенно возрастающей концентрации от 1,5 до 5%.

В ряде случаев используют двойную регенерацию: вначале 2—3 объемами 6%-ного раствора хлорида натрия, а затем 3—5%-ной серной кислотой. Экономии расхода серной кислоты при этом нет, так как для полного удаления натрия затраты кислоты равны 2,5—3,0 эквивалента на 1 эквивалент. Сульфат кальция из катионита можно растворить и вымыть 1—2 н. раствором азотной кислоты, пропуская его со скоростью 1—2 м/ч в течение 1—2 ч.

Обессоливающие установки малой производительности на приборостроительных, радиотехнических и других предприятиях, как правило, не предусматривают запасных фильтров, гарантирующих непрерывность работы при «загипсовывании» одного из основных фильтров. В связи с этим катионит регенерируют соляной кислотой, не образующей осадков с сорбированными катионами. При регенерации катионита в смешанной Са-, Mg- и Na-форме оптимальным является 2 н. (7%-ный) раствор соляной кислоты, для Na- и К-форм — 0,5—0,7 н. раствор.

Отмывку катионита после регенерации ведут исходной водой прямотоком со скоростью 5—10 м/ч, пропуская 5—7 объемов воды. Кислотность промывной воды в конце промывки должна быть не больше удвоенной кислотности исходной Н-катионированной воды. Принимается, что в процессе отмывки 50% катионов, присутствующих в промывной воде, задерживается катионитом (в основном ионы кальция и магния) При наличии емкости для сбора кислой воды последние фракции промывных вод можно использовать для приготовления регенерата и для частичной отмывки катионита после регенерации.

Регенерация и отмывка слабоосновного анионита. Емкость анионитов типа АН-31 или ЭДЭ-10П восстанавливают 1—2%-ным раствором щелочи, расход которой составляет 50—75 кг/м3. При этом рабочая обменная емкость анионитов колеблется в пределах 800—1000 экв/м3, а относительный расход щелочи равен 150—180% по отношению к количеству сорбированных ионов. Регенерат готовят на обессоленной или Н-катионированной воде и пропускают через насадку фильтра со скоростью 1—2 м/ч (в течение 40—50 мин).

Отмывку ведут Н-катионированной или обессоленной водой со скоростью 10 м/ч, расходуя при этом 8—12 объемов воды на один объем смолы. Контролируют степень отмывки анионита с помощью кондуктометра: анионит считается отмытым, когда удельное сопротивление промывных вод достигает 50—100 кОм-см. Часть промывных вод используется для приготовления раствора регенерата.

Регенерация и отмывка сильноосновного анионита на I ступени обессоливания. Анионит АВ-17, работающий на I ступени обессоливания, регенерируют 0,5—1,0 н. раствором гидроксида натрия при расходе последнего 80—120 кг/м3. Регенерат пропускают со скоростью 1—2 м/ч. Рабочая обменная емкость по сумме сорбируемых анионов колеблется в пределах 400—500 экв/м3, а расход щелочи составляет 500—600% от количества сорбированных анионов. Контроль за отмывкой ведут с помощью кондуктометра, удовлетворяясь удельным сопротивлением 50—100 кОм-см.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики